分布式光伏發(fā)電雙跟蹤控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
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- 分布式光伏發(fā)電雙跟蹤控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1 緒 論 1
1.1 課題研究背景和意義 1
1.2 課題設(shè)計(jì)內(nèi)容 1
2 設(shè)計(jì)方案論證 2
2.1總體設(shè)計(jì)方案 2
2.2 電氣部分方案 2
2.3 機(jī)械結(jié)構(gòu)方案 2
3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 4
3.1 X128單片機(jī)控制模塊 4
3.2電源模塊 5
3.3 復(fù)位電路 6
3.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 6
3.5 光電傳感器的選擇和分布 7
3.6 光電檢測電路 8
3.7 光強(qiáng)比較電路 9
3.8 時(shí)鐘電路 10
4 最大功率點(diǎn)跟蹤 11
4.1 MPPT的原理 11
4.2光伏電池的輸出特性 11
4.3 MTTP算法 12
4.4 Buck-Boost變換器 13
4.5光伏系統(tǒng)MPPT算法分析 15
5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 19
5.1主程序 19
5.2子程序控制流程圖 19
6 仿真與分析 21
6.1 KEIL 軟件與 PROTEUS 軟件簡介 21
6.2 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)仿真及結(jié)果分析 21
7 跟蹤系統(tǒng)工作原理 24
8 結(jié) 論 25
參考文獻(xiàn) 26
致 謝 27
1 緒 論
1.1 課題研究背景和意義
根據(jù)太陽輻射能的試驗(yàn)得出差不多是每秒1.6368×104kW,所以太陽總共能夠照射出的的輻射到地球表面的一年內(nèi)的能量可能相當(dāng)于約1.892×1016千億噸,估計(jì)太陽能為如今世界的重要能源儲(chǔ)量的一萬倍。與生活中我們用到的普通的擁有局限性的能源相比,新型的太陽能所具備他們沒有的特性:無窮無盡、量大的優(yōu)點(diǎn)。即使因?yàn)樘柲艿奶鞖鈼l件、不同地區(qū)經(jīng)緯的日照的不同,造成了太陽日照的不平衡,但是相比其它的常規(guī)能源,太陽能擁有普遍性和豐富性,可很方便的就地用來利用。太陽能是擁有無污染、永久性、分布范圍廣闊、無限性、豐富性、可持續(xù)性、使用方便等優(yōu)點(diǎn),巨大的清潔能源,特別是太陽能光伏發(fā)電的發(fā)現(xiàn)與快速發(fā)展,為太陽能可以盡快的方便使用增添了強(qiáng)大的技術(shù)保證,因此太陽能的開發(fā)即將進(jìn)入飛速發(fā)展。
太陽能當(dāng)前而言是一種非常理想非常好的的可再生可持續(xù)的能源,能夠很大程度上的緩解當(dāng)今環(huán)境污染嚴(yán)重、能源短缺的現(xiàn)狀,但是它也存在著非常多的不好的條件,例如不穩(wěn)定持續(xù)性、分布隨氣候條件變化、能源利用密度較低等問題,這就對(duì)能夠更好的更高效率的太陽能的采集和使用的技術(shù)提出了高要求。據(jù)一個(gè)科學(xué)家分析表明:新型的太陽能自動(dòng)跟蹤式光伏發(fā)電系統(tǒng)與普通的太陽能發(fā)電系統(tǒng)比較,新型的對(duì)太陽能的采用率能夠提高30%左右。因此,是否能夠做到跟蹤發(fā)電系統(tǒng)的精確度和較高的輸出效率就顯得尤為重要。
1.2 課題設(shè)計(jì)內(nèi)容
本設(shè)計(jì)的控制中心是采用飛思卡爾單片機(jī),開發(fā)出一種低成本、結(jié)構(gòu)簡單、低消耗、高精度的太陽能自動(dòng)跟蹤器,使光伏電池板總是能夠正對(duì)著太陽運(yùn)動(dòng),從而讓光伏發(fā)電系統(tǒng)可以最大限度地采集和利用太陽能,并且還能實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)的跟蹤。所有本課題需要我們?cè)O(shè)計(jì)光伏發(fā)電自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的外部電路和程序,并且能進(jìn)行仿真。還要畫出系統(tǒng)總的電路原理圖,對(duì)電路與軟件進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行并且進(jìn)行仿真。
2 設(shè)計(jì)方案論證
2.1總體設(shè)計(jì)方案
根...